一种多级燃烧低氮氧化物的蓄热式燃烧器的制作方法

本实用新型涉及工业炉燃烧器技术领域，尤其涉及一种多级燃烧低氮氧化物的蓄热式燃烧器。

背景技术：

目前，铝加工行业中广泛使用的熔炼炉，其燃烧器绝大多数都采用蓄热式燃烧器。一般的蓄热式燃烧器在节约能源方面均有较好的表现，但是在氮氧化物的排放上却不能令人满意，国内铝熔炼炉蓄热式燃烧器烟气排放的氮氧化物浓度普遍都在350mg/m³以上，其排放效果不佳，难以满足越来越严格的环保排放要求。另外，现有的蓄热式燃烧器结构较为复杂，浪费材料。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型提供一种多级燃烧低氮氧化物的蓄热式燃烧器。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多级燃烧低氮氧化物的蓄热式燃烧器，包括热风腔体、一次风套管、燃气芯管和花砖；所述热风腔体两端为开口结构，其左端与所述花砖法兰连接，所述热风腔体的侧壁上开设有热风入口；所述花砖中心处开设有两端通透的喷火孔，所述喷火孔外围的所述花砖上环所述喷火孔分别开设有若干个连通所述花砖两端的第一出风孔和若干个连通所述花砖右端与所述喷火孔的第二出风孔；所述花砖上设有点火枪，所述点火枪的点火端固定在所述喷火孔侧壁上；所述一次风套管左端穿过所述热风腔体并与所述喷火孔连通，所述一次风套管右侧与所述热风腔体右端法兰连接，所述热风腔体右侧的所述一次风套管上开设有一次风进口；所述燃气芯管插入到所述一次风套管内，并与所述一次风套管右端法兰连接，所述燃气芯管与所述一次风套管之间留有间隙。

优选地，所述花砖上还装设有火检，所述火检的末端固定在所述花砖左端的端面上。

优选地，所述第二出风孔在所述花砖上倾斜开设。

优选地，所述喷火孔从左到右依次由一体成型的连接孔、过渡孔和发散孔组成；所述一次风套管左端嵌入到所述连接孔中，所述发散孔呈喇叭状。

优选地，所述第二出风孔的出风端开设在所述发散孔的侧壁上。

优选地，所述点火枪的点火端固定在所述发散孔的侧壁上，且位于所述第二出风孔的出风端的左侧。

优选地，所述热风腔体和热风入口的内衬的材质均为耐火浇注料，所述一次风套管的外表面包覆有一层耐火浇注料涂层。

本实用新型的有益效果是：1)通过一次风套管、第一出风孔和第二出风孔的设置，能够使空气形成多级欠氧燃烧，由于欠氧燃烧时的火焰温度较低，且氮氧化物的生成与火焰的温度成正比，故而能够大大降低氮氧化物的生成量，从而满足环保排放要求。

2)通过在花砖上开设第一出风孔和第二出风孔，不仅能够使空气增加一级燃烧，而且这样的布局使得本燃烧器的结构更为紧凑，在增加燃烧器燃烧级数的同时，并未使其结构变得复杂、臃肿，相反其结构不但简单，且设计十分巧妙。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构剖视图。

图2是本实用新型的立体结构示意图。

图3是本实用新型中花砖右端面示意图。

图4是本实用新型图3中a-a处的剖视图。

图5是本实用新型中花砖左端面示意图。

图6是本实用新型中花砖的立体结构示意图一。

图7是本实用新型中花砖的立体结构示意图二。

其中：1-热风腔体；2-一次风套管；21-一次风入口；3-燃气芯管；4-热风入口；5-花砖；51-喷火孔；511-连接孔；512-过渡孔；513-发散孔；52-第一出风孔；53-第二出风孔；6-点火枪；7-火检。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

一种多级燃烧低氮氧化物的蓄热式燃烧器，如图1至图7所示，包括热风腔体1、一次风套管2、燃气芯管3和花砖5；所述热风腔体1两端为开口结构，其左端通过法兰与所述花砖5固定连接，所述热风腔体1的侧壁上开设有用于与蓄热箱(图中未画出)连接并连通的热风入口4，热风入口4与蓄热箱连通后，经蓄热箱的热风通过热风入口4进入到热风腔体1中；所述花砖5中心处开设有两端通透的喷火孔51，所述喷火孔51外围的所述花砖5上环所述喷火孔51分别开设有若干个连通所述花砖5两端的第一出风孔52和若干个连通所述花砖5右端与所述喷火孔51的第二出风孔53。进入到热风腔体1中的热风能够经第一出风孔52和第二出风孔53分为两部分喷出，工作时，经第二出风孔53喷出的热风进入到喷火孔51中与燃气混合后形成一级燃烧，而经第一出风孔52喷出的热风与从喷火孔51喷出的剩余的燃气混合形成另一级燃烧；所述花砖5上设有点火枪6，所述点火枪6的点火端固定在所述喷火孔51侧壁上，以方便对喷火孔51中的热风与燃气的混合气进行点火；所述一次风套管2左端穿过所述热风腔体1并与所述喷火孔51连通，所述一次风套管2右侧与所述热风腔体1右端法兰连接，从而将一次风套管2固定在热风腔体1上，所述热风腔体1右侧的一次风套管2上开设有一次风进口21，一次风经一次风进口21进入到一次风套管2内；所述燃气芯管3插入到所述一次风套管2内，并与所述一次风套管2右端法兰连接，燃气芯管3与一次风套管2同轴设置，所述燃气芯管3与所述一次风套管2之间留有间隙，所述燃气芯管3的左端部处于所述一次风套管2内并距所述一次风套管2左端部有10cm～20cm，较优距离为15cm，这样设置，为经一次风套管2进来的空气与经燃气芯管3进来的燃气的充分混合提供了空间。在工作时，燃气芯管3的右端与燃气管道连通，以便为燃气芯管3提供燃气。

在本实施例中，进一步参阅图2所示，所述花砖5上还装设有火检7，所述火检7的末端固定在所述花砖5左端的端面上，以便用于监测花砖5右端火焰的燃烧状况。

在本实施例中，进一步参阅图4所示，所述第二出风孔53在所述花砖5上倾斜开设，这样设置能够保证连通花砖5左端与喷火孔51的第二出风孔53为直孔，从而使热风腔体1中的热风在第二出风孔53中流动更加顺畅，另外，从开孔难易程度的角度考虑，倾斜的第二出风孔53直孔更容易开设。

在本实施例中，进一步参阅图4并结合图1所示，所述喷火孔51从左到右依次由一体成型的连接孔511、过渡孔512和发散孔513组成；所述一次风套管2左端嵌入到所述连接孔511中，从而使一次风套管2固定更加牢固，所述发散孔513呈喇叭状，喇叭状的发散孔513能够促使喷火孔51中的火焰及剩余未燃烧燃气发散开来，从而更容易与从第一出风孔52喷出的热风相充分接触，并使其燃烧。

在本实施例中，所述第二出风孔53的出风端开设在所述发散孔513的侧壁上，且开口方向倾斜向前。这样设置，一方面能够为经一次风套管2进来的空气与经燃气芯管3进来的燃气的充分混合提供足够空间，另一方面，也能在一定程度上促使从各第二出风孔53出来的热风的均匀扩散。

在本实施例中，所述点火枪6的点火端固定在所述发散孔513的侧壁上，且位于所述第二出风孔53的出风端的左侧。

在本实施例中，所述热风腔体1和热风入口4的内衬的材质均为耐火浇注料，所述一次风套管2的外表面包覆有一层耐火浇注料涂层。

工作方式及原理：工作时，燃气芯管3与燃气管道连接并连通，热风入口4与蓄热箱连接并连通，一次风通过一次风入口21进入到与燃气芯管3同轴设置的一次风套管2内，并在左端出口处与由燃气芯管3供入的燃气混合形成一级燃烧。还有一部分空气则经蓄热箱加热形成热风后通过热风入口4进入到热风腔体1中，热风腔体1中的一部分热风作为二次风经若干第二出风孔53吹出后，与燃气混合形成二级燃烧；热风腔体1中的另一部分热风作为三次风经若干第一出风孔52喷出后，与剩余燃气混合形成三级燃烧。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域普通技术人员，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属本实用新型的范畴，本实用新型专利保护范围应由权利要求限定。